31.8 C
Bangkok
หน้าแรก Biomaterial เล่นแร่แปรเซลล์: จากผิวหนังสู่เม็ดเลือด

เล่นแร่แปรเซลล์: จากผิวหนังสู่เม็ดเลือด

Red Blood Cell

ส่วนผสมที่ลงตัวของสารเคมี สามารถเปลี่ยนแปลงเซลล์ผิวหนังของมนุษย์ เพื่อเปลี่ยนไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดโดยตรง

เซลล์ผิวหนังของมนุษย์ สามารถเปลี่ยนแปลงไปสู่เซลล์เม็ดเลือดได้โดยตรง โดยไม่ต้องเปลี่ยนกลับไปสู่เซลล์เสมือนสเต็มเซลล์เริ่มต้น (primordial-stem-cell-like) ก่อน

การค้นพบที่ยิ่งใหญ่นี้ ได้รับการตีพิมพ์จากนิตยสารเนเจอร์ [1] ตามงานก่อนหน้านี้ที่แสดงให้เห็นว่า เซลล์ ไฟโบรบลาสต์เซลล์จากผิวหนังของหนู เมื่อได้ผสมกับสารเคมีอย่างได้สัดส่วนแล้ว สามารถเปลี่ยนสภาพไปเป็นเซลล์ของระบบประสาท [2] และ เซลลกล้ามเนื้อหัวใจ [3] ได้ แต่อย่างไรก็ตาม การศึกษานี้ เป็นการศึกษาครั้งแรกโดยใช้เซลล์ของมนุษย์ และยังคงเป็นการสร้างเซลล์ต้นกำเนิด ซึ่งในการศึกษานี้คือ เลือด

“มันนำพวกเราไปสู่ขอบเขตที่เหนือความเชื่อที่ว่า คุณสามารถที่จะสร้างทุกสิ่งทุกอย่างอย่างที่ต้องการได้ จากอะไรก็ได้” เอียน วิลมุต นักวิทยาศาสตร์เพาะเลี้ยงตัวอ่อน กล่าว เพียงแค่การ “เปลี่ยนมันไปตรงๆ” แถมวิธีนี้ ยังคงเป็นวิธีการที่ปลอดภัย และสะดวกสบายในการสร้างเซลล์ที่จำเพาะต่อการรักษาคนไข้แต่ละคนมากกว่า วิธีการแบบเก่าคือ การใช้เซลล์ผู้ใหญ่เปลี่ยนกลับไปเป็นสเต็มเซลล์ (อย่างที่เราเรียกว่า สเต็มเซลล์เหนี่ยวนำสรรพคุณ หรือ induced pluripotent stem cells, หรือ iPS cells)

มิคกี้ บาเทีย นักวิจัยด้านสเต็มเซลล์ ที่มหาวิทยาลัยแมคมาสเตอร์, รัฐฮามิลตัน ประเทศแคนนาดา และคณะ ได้เลือกที่จะสร้างเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเซลล์ผิวหนัง เพราะว่า เซลล์เม็ดเลือดแดงที่ถูกสร้างมาจากสเต็มเซลล์ ไม่สามารถผลิตฮีโมโกลบินที่มีโครงสร้างแบบที่พบผู้ใหญ่ได้ “เซลล์เหล่านั้น เพราะว่ามันคิดว่ามันเป็นเซลล์ของตัวอ่อน ซึ่งสร้างเป็นเลือดและฮีโมโกลบินของตัวอ่อน” เขากล่าว

ในการสร้างเซลล์ตั้งต้น บาเตียและคณะ ได้รวบรวมไฟโบรบลาสต์ของเซลล์ผิวหนังจากอาสาสมัคร และใช้ไวรัสแทรกยีน OCT4 ลงไป แล้วนำไปเลี้ยงต่อในแหล่งของโปรตีนกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน ที่เรียกว่า ไซโตไคน์

OCT4 เป็นหนึ่งในหลายๆ ยีน ที่ใช้สำหรับการเปลี่ยนเปลง ไฟโบรบลาสต์ ไปสู่ สเต็มเซลล์เหนี่ยวนำ (iPS cells) แต่ นักวิจัยของบาเตียไม่พบหลักฐานที่แสดงให้เห็นว่า เซลล์เริ่มต้นของเลือดที่ได้มานี้ มีการเปลี่ยนแปลงสถานะกลับไปเป็นเซลล์ตัวอ่อนก่อน ดังนั้น การแสดงออกของยีนของเซลล์ที่ได้นี้ จึงไม่มีการแสดงออกแบบเซลล์ในสถานะเซลล์ตัวอ่อน และเซลล์เริ่มต้นเม็ดเลือดที่สร้างได้ ยังไม่พบการพัฒนาไปสู่ระยะ เทระโทมาส (หรือเนื้องอกที่เกิดจากสเต็มเซลล์แบบเหนี่ยวนำ)

“ทุกๆ คน มีชนิดของเซลล์ที่ชื่นชอบ นี่คือการเล่นแร่แปรเซลล์อย่างมหาศาลที่กำลังจะเกิดขึ้น”

จอร์จ ดีเลย์ โรงพยาบาลเด็กบอสตัน

การทดสอบขั้นสุดท้ายก็คือ การปลูกถ่ายเซลล์เข้าสู่ร่างกายของมนุษย์ บาเตียกล่าว ถึงแม้ว่า ตอนนี้ยังไม่สำเร็จก็ตาม “ยังเหลืองานอีกมหาศาล สำหรับการศึกษาด้านคลีนิค” เขากล่าวเสริม “อย่างน้อยจากการประมาณของพวกเรา ผลลัพธ์สุดท้ายที่เราอยากจะเห็นก็คือ การใช้เซลล์เม็ดเลือดที่ได้นี้เพื่อใช้ประกอบการรักษาแบบปลูกถ่ายเซลล์”

ศักยภาพของการรักษาที่มหาศาลจากแนวคิดของบาเตีย และ นักวิทยาศาตร์คนอื่นๆ ที่กำลังพยายามแปรสภาพของเซลล์โดยตรง เพราะว่า เซลล์ต้นกำเนิด ได้ข้ามผ่านระยะเหนี่ยวนำสรรพคุณ ซึ่งมันมีความเสียงเพียงน้อยนิดที่จะก่อให้เกิดเนื้องอกเมื่อมีการปลูกถ่ายสู่คนไข้ วิลมุต ผู้ที่กำลังสร้างเซลล์เริ่มต้นชนิดอื่น กล่าว

ดีปาค ศรีวาสตาวา นักชีววิทยาด้านพัฒนาการ และผู้อำนวยการสถาบันโรคเส้นเลือดหัวใจแกลดสโตน ซาน ฟรานซิสโก แคลิฟอเนีย นำทีมนักวิจัยที่รับผิดชอบในการสร้างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจจากเซลล์ ไฟโบรบลาสต์ของหนู [3] เขาได้กล่าวว่า การเปลี่ยนแปลงเซลล์โดยตรง สามารถนำไปสู่การรักษาที่ง่ายกว่า สเต็มเซลล์แบบเหนียวนำ (iPS cells)

อย่างไรก็ดี การเปลี่ยนชนิดของเซลล์ก็ยังมีข้อด้อย ไม่เหมือนกับสเต็มเซลล์แบบเหนี่ยวนำ หรือสเต็มเซลล์จากตัวอ่อน คือมันไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้ในห้องทดลอง ดังนั้นสำหรับการสร้างให้มีปริมาณมากๆ เพื่อการศึกษายาจำเป็นจะต้องทดสอบต่ออีก วิลมุตกล่าว

ทั้งๆ ที่การทดลองให้ห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่า เซลล์เม็ดเลือดที่ถูกเปลี่ยนมาจากเซลล์ผิวหนังนั้น จะไม่สามารถจำแนกออกจากเซลล์เม็ดเลือดของจริงในคนไข้ได้ แต่มันก็ยังเร็วเกินไปที่จะบอกว่า เซลล์ที่สร้างได้นี้ จะเทียบเท่าได้กับเซลล์เม็ดเลือดจริงๆ ของคนไข้ จอร์จ ดาเลย์ นักชีววิทยาสเต็มเซลล์ โรงพยาบาลเด็กบอสตัน กล่าว

จากการเปลี่ยนแปลงทางอีพิเจเนติก (epigenetic modification คือ การเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีน โดยที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ บนลำดับ ดีเอ็นเอ) สามารถอธิบายถึงความแตกต่างกันระหว่างเซลล์เม็ดเลือดที่สร้างขึ้น กับเซลล์เม็ดเลือดที่สร้างขึ้นเองตามธรรมชาติได้ “การเดินทางจากไซโกต ไปสู่เซลล์เม็ดเลือดเป็นการเดินทางที่ยาวนาน แต่ทว่า การเดินทางจากไฟโบรบลาสต์ไปสู่เซลลเม็ดเลือดในจานเพาะเชื้อนั้นเป็นเส้นทางที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง” ดาเลย์กล่าว

แม้ว่าจะพบกับคำเตือนเหล่านี้เล้ว การเปลี่ยนชนิดของเซลล์ก็ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ “แต่ละคนก็มีชนิดเซลล์ที่ชื่นชอบ” ดาเลย์กล่าว “การเล่นแร่แปรเซลล์ จึงเป็นสิ่งที่กำลังเกิดขึ้นอยู่ในขณะนี้”

อ้างอิง

[1] Szabo, E. et al. Nature doi:10.1038/nature09591 (2010).
[2] Vierbuchen, T. et al. Nature 463, 1035-1041 (2010).
[3] Ieda, M. et al. Cell 142, 375-386 (2010).

ที่มา: https://www.nature.com/news/2010/101107/full/news.2010.588.html

Stay Connected

16,985แฟนคลับชอบ
2,458ผู้ติดตามติดตาม

Press release

Advertorial

Related News

ทิ้งคำตอบไว้

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.